【三维设计】2013-2014学年高中物理选修3-4（课件+随堂基础巩固）：11简谐运动（2份，含详解）

[随堂基础巩固] 1．关于振幅的概念，下列叙述中正确的是(　　) A．振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移，它是矢量 B．振幅是表示振动强弱的物理量 C．振幅增大，周期也必然增大，而频率减小 D．做简谐运动的物体，其频率是固定的，与振幅无关 解析：振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，振幅越大，表明物体振动越强。周期与振幅无关。 答案：BD 2．如图1－1－8所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是(　　) A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置 C．钢球速度为零处为平衡位置 图1－1－8 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置 解析：钢球以平衡位置为中心做往复运动，在平衡位置处速度最大，故A、B、C不正确，D选项正确。 答案：D 3．对于弹簧振子的回复力与位移的关系图像，下列图像中正确的是(　　) 图1－1－9 解析：根据公式F＝－kx，可判断回复力与位移的关系图线是一条直线，斜率为负值，故选项C正确。 答案：C 4．如图1－1－10所示，小球套在光滑水平杆上，与弹簧组成弹簧振子，O为平衡位置，小球在O附近的AB间做简谐运动，设向右为正方向，则： 图1－1－10 (1)速度由正变负的位置在__________点。 (2)位移为负向最大的位置在________点。 解析：速度由正变负的位置在A点；因位移是矢量，做第(2)问要看准正方向，因正方向向右，所以位移为负向最大的位置在B点。 答案：(1)A　(2)B $$第 1 节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第一章 知识点一 知识点二 考向二 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 * 返回 返回 返回 1.回复力是使物体回到平衡位置的力，其方向 指向平衡位置，简谐运动的回复力满足关系 式：F＝－kx。 2．由平衡位置指向物体所在位置的有向线段为 物体的位移，振动物体离开平衡位置的最大距离为振幅，物 体在一个周期内的路程为四个振幅，但四分之一周期内的路 程不一定为一个振幅。 3．振子做简谐运动时，振动能量不变，振子远离平衡位置时， 动能减小，势能增大。 返回 [自学教材] 1．机械振动 (1)机械振动： 物体(或物体的某一部分)在某一位置两侧所做的 运动，简称振动。 (2)平衡位置： 物体能静止的位置(即机械振动的物体所围绕振动的位置)。 往复 返回 2．简谐运动 (1)回复力： ①概念：当物体偏离平衡位置时受到的指向 的力。 ②效果：总是要把振动物体拉回至 。 (2)简谐运动： ①定义：如果物体所受的力与它偏离平衡位置的 成正比，并且总是指向 ，则物体所做的运动叫做简谐运动。 ②公式描述：F＝－kx(其中F表示回复力，x表示相对平衡位置的位移，k为比例系数，“－”号表示F与x方向相反)。 平衡位置 平衡位置 位移大小 平衡位置 返回 [重点诠释] 1．弹簧振子应满足的条件 (1)质量：弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中于振子(小球)上。 (2)体积：弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点。 (3)阻力：在振子振动过程中，忽略弹簧与小球受到的各种阻力。 (4)弹性限度：振子从平衡位置拉开的最大位移在弹簧的弹性限度内。 返回 2．简谐运动的位移 (1)定义：振动位移可用从平衡位置指向振子所在位置的有向线段表示，方向为从平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。 (2)位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。 返回 3．简谐运动的回复力 (1)由F＝－kx知，简谐运动的回复力大小与振子的位移大小成正比，回复力的方向与位移的方向相反，即回复力的方向总是指向平衡位置。